Personnel de l'université

Olivier GRASSET

Professeur des universités

Coordonnées

UMR-CNRS 6112 2, rue de la Houssinière 44322 Nantes Cedex 03

Tél
0251125469 (455469)
Fax
02 51 12 56 12
Mail
Olivier.Grasset@univ-nantes.fr

Discipline(s)

SCIENCES. DE LA VIE ET DE LA TERRE

Discipline(s) enseignée(s)

Physique et chimie de la Terre
Thermodynamique appliquée aux géosciences
Astrophysique et planétologie
Astrobiologie
Exploration spatiale

Thèmes de recherche

Modélisation numérique des transferts convectifs dans les manteaux planétaires : En cherchant à toujours garder un juste équilibre entre les approches expérimentales et les modèles théoriques, j’ai mené de nombreuses études sur la structure interne des lunes gelées de Jupiter et Saturne, mais aussi sur les planètes telluriques dont la Terre. La dynamique des corps glacés ne peut s'étudier qu'à partir des modèles de convection thermiques qui permettent de relier la vigueur des mouvements convectifs à l'intensité du transfert de chaleur (lois d'échelle). Ces modèles doivent prendre en compte le fait que les matériaux solides qui convectent ont des rhéologies qui dépendent très fortement de la température. Une part importante de mon travail avant les années 2000 a été de contribuer à la caractérisation de ces lois d'échelle à partir de modélisations aux éléments finis. J’ai en particulier mis en place en 1998 l’un des premiers modèles numériques permettant de généraliser les lois d’échelle trouvées expérimentalement dans le cas des fluides fortement convectifs chauffés de l’intérieur.

Expérimentation Haute Pression et Basse Température sur les matériaux glacés : J’ai développé dans les années 90 un des premiers laboratoires recréant les conditions physico-chimiques de l’intérieur des lunes gelées. Les glaces des lunes de Jupiter et Saturne sont soumises à des pressions pouvant aller jusqu’à 2000 fois la pression atmosphérique et des températures variant de -200°C jusqu'à environ 0°C. J'ai donc réalisé un appareillage original permettant à la fois la génération de ces conditions thermodynamiques particulières mais aussi la caractérisation in situ des phases de glaces synthétisées . Cet appareil était unique à l’époque parce qu'il explorait une gamme de pressions et température non utilisée par les autres disciplines scientifiques. Il a donc nécessité d'une part la mise au point d'une cellule haute pression qui utilise des enclumes de saphir, et d'autre part un travail de métrologie des pressions dans cette gamme spécifique, travail dont les retombées dépassaient largement le cadre de la planétologie. En effet, tant la technique que les normes de métrologies mises en place ont été exploitées par la suite dans des expériences en biologie et en agro-alimentaire. Dans le cadre de ces travaux de recherche, j'ai été amené à travailler au sein du réseau CNRS interdisciplinaire des hautes pressions en tant que membre du bureau de coordination de 1999 à 2006.

Relations Masse – Rayon des exoplanètes de type Terre : Suite à la découverte de petites exoplanètes au début des années 2000, j’ai travaillé sur la caractérisation des objets très particuliers que sont les Super-Terres. Avec le nombre croissant de planètes découvertes, il était devenu nécessaire d’apporter des contraintes sur les relations masse-rayon de ces objets afin de les identifier. En effet, dans la très grande majorité des cas, l’observation ne fournissant que la masse (méthodes spectroscopiques) ou le rayon (méthode du transit), il est impossible de connaître la nature de la planète (gazeuse, type Terre, type Mercure, …). Une contrainte supplémentaire pour caractériser les exoplanètes solides est aujourd’hui disponible grâce entre autre aux modèles que nous avons développé.

Exploration spatiale du système de Jupiter : A partir de 2007, je me suis concentré sur un projet de mission spatiale vers Jupiter dans le cadre de l’appel d’offre européen Cosmic Vision 2015-2035. J’ai été co-responsable à partir de 2009 de l’équipe scientifique qui a conçu le projet JUICE (Jupiter ICy moons Explorer). M. Dougherty (Imperial College, London) et moi-même avons animé l’équipe scientifique internationale pendant 3 ans, et défendu le projet devant le conseil de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) en Février 2012. Notre projet a remporté la compétition pour devenir la première mission Large de Cosmic Vision. Ces trois années de travail représentent un investissement sur le temps de recherche quasi-total compte tenu d’une part de la très forte compétition au niveau international, mais aussi de l’ampleur scientifique du projet. En tant que co-leader, mon rôle m’a amené à m’impliquer dans les questionnements scientifiques allant des interactions des plasmas avec la magnétosphère jovienne à la composition des exosphères ténues, en passant par les structures internes des planètes géantes et des lunes. Depuis 2012, j’assiste le responsable scientifique de JUICE à l’ESA dans l’animation de l’équipe, et dans l’optimisation du retour scientifique de la mission durant la phase de conception du module spatial et de ses interfaces avec les instruments scientifiques. Cette responsabilité sera assumée au moins jusqu’à fin 2018.

Normes de protection planétaire pour le système solaire externe : J’ai ajouté à partir de 2009 un axe original à mes activités de recherche. La protection planétaire consiste essentiellement à garantir que les missions spatiales envoyées vers d’autres objets du système solaire ne contaminent pas les objets étudiés, avec des spores notamment, risquant alors de compromettre les recherches futures sur les origines de la vie et sur la recherche de vie extraterrestre. Les normes de protection à appliquer, en particulier pour les missions vers Mars et les lunes gelées de Jupiter et Saturne, évoluent au fur et à mesure de l’avancement de nos connaissances. De par mon expertise sur les lunes gelées, et suite aux missions Galileo et Cassini, j’ai été amené à contribuer au sein d’un groupe de travail international, à la redéfinition des normes de protection à appliquer aux futures missions à destination des systèmes de Jupiter et Saturne. Ces travaux ont donné lieu à deux rapports officiels et aussi une publication sous ma responsabilité qui a permis de définir les normes à imposer pour toute future mission à destination, ou s’approchant, de Ganymède, lune de Jupiter. Depuis 2016, je fais partie des membres du programme PPOSS (H2020) qui travaille avec l’ESA sur ce sujet dans le cas spécifique des missions à leadership européen.

Activités / CV

Parcours professionnel
2014 -            Université de Nantes         Professeur classe exceptionnelle 1 (local)
2010 - 2014    Université de Nantes         Professeur 1ère classe (CNU)
2004 - 2010    Université de Nantes         Professeur des universités 2nde classe
2001 - 2004    Université de Nantes         Maître de Conf. Cl. normale
2000 - 2001    Université de Nantes         Maître de Conférence 1ère Classe
1996 - 2000    Université de Nantes         Maître de Conférence 2nde Classe
1995 - 1996    Brown University (USA)    Research Associate
1994 - 1995    Université de Nantes         A.T.E.R.
1992 - 1994       Université d’Orsay          Thèse + Moniteur
Diplômes 2002 Univ. de Nantes: HDR: « Les constituants glacés sous haute pression et basse température : applications planétologiques ».
1994 Université d’Orsay Thèse de Doctorat : « Structure et dynamique interne de Titan : études théoriques et expérimentales »
1991 Univ. de Nancy: D.E.A Géosciences Filière Géochimie
1991 Nancy: Ingénieur Ecole Nationale Supérieure de Géologie
Expertises scientifiques

International

  • Président du groupe d’experts « Solar System Exploration » à l’agence spatiale européenne depuis 2017. Le mandat du groupe est de fournir des recommandations scientifiques afin de sélectionner les futures missions spatiales , et conseiller sur les investissements d’avenir dans le cadre de la recherche spatiale.
  • Membre du « Space Science Advisory Committee » à l’ESA, groupe d’experts européens qui sélectionne les futures missions et qui recommande l’arrêt ou l’extension des missions en vol.  
  • Membre invité à l’HESAC (Human Exploration and Space Advisory Committee).
  • Membre du SSEWG-ESA de 2014 à 2016.  
  • Chair du groupe scientifique européen qui a étudié la faisabilité de la mission PLATO (exoplanètes) du programme spatial Cosmic Vision.
  • Membre du comité scientifique travaillant sur la protection planétaire du système solaire externe.
  • Membre du comité scientifique du EPSC - 2015 Nantes.
  • Membre du comité scientifique d’organisation du Workshop « Habitability of Icy Worlds » - Février 2014 Los Angeles USA.
  • Membre nommé à l’ESA de la Payload Review Committee JUICE–2012.
  • Membre du comité scientifique d’organisation du DPS-EPSC - 2011 Nantes.
National
  • Membre du Groupe de Travail Système Solaire du CNES (2005 – 2011)
  • Membre du Conseil Scientifique du programme Environnement Primitif et Origines de la Vie (2010 - 2012).
  • Membre du Conseil Scientifique du Prog. Nat. Planétologie (2007 - 2010).
  • Redéfinition mission Exomars : membre du groupe de travail CNES en 2008.
  • Conseiller scientifique de la Société Française de Minéralogie (2004 – 2006).
  • Membre du bureau du réseau CNRS des hautes pressions (1999 – 2006).
Responsabilités administratives National
  • Président du conseil de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Paris-Sud (OSUPS) depuis 2016
  • Membre du conseil de l’Observatoire des Sciences de l’Univers Paris-Sud (OSUPS) 2013-2016
  • Membre du CNU section 35 de 2012 à 2015
Local
  • Membre élu du conseil d’administration de l’université de Nantes (2016-2019).
  • Membre du bureau du Comité Consultatif Régional de la Recherche et du Développement Technologique (CCRRDT) depuis 2013.
  • Président de la commission transversale “international” du CCRRDT de novembre 2013 à juin 2016.
  • Directeur du laboratoire de Planétologie et Géodynamique (LPG) de 2012 à 2016
  • Directeur-adjoint du LPG de 2008 à 2011
  • Directeur-adjoint de l’Ecole Doctorale SPIGA 2008 - 2011
  • Membre des conseils restreints et pléniers de l'Ecole Doctorale de Nantes « Mécanique, thermique et génie civil » (2005-2008).
  • Responsable « relations internationales » au sein de l’UMR 6112 (1998 – 2004).

Corps

Professeur